DE3214488A1 - Self-limiting differential - Google Patents
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- F16H48/24—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using positive clutches or brakes
Abstract
Description
Selbstbegrenzendes Differentialgetriebe Self-limiting differential gear
Die Erfindung betrifft ein Ausgleichgetriebe mit automatischer, reibungsfreier Drehzahldifferenzbegrenzung der Treibräder, insbesondere für Kfz.The invention relates to a differential gear with automatic, frictionless Limiting the speed difference of the drive wheels, especially for motor vehicles.
Das Getriebe soll einen problemlosen Fahrbetrieb, sowohl auf Straßen, als auch unter schwierigsten Geländebedingungen, ermöglichen.The transmission should ensure problem-free driving, both on roads, as well as under the most difficult terrain conditions.
Bei Ausgleichgetrieben mit geringer innerer Reibung 9 ohne Sperre, kann das volle Drehmoment des Antriebs nicht auf die Fahrbahn übertragen werden, wenn der Reibungsfaktor zwischen einem Rad und der Fahrbahn kleiner ist als der des anderen Rades. Ist der Reibungsfaktor eines Rades annähernd Null, wird die gesamte Antriebskraft auf das schleudernde Rad übertragen, ein Antrieb des Fahrzeugs ist nicht möglich.In differential gears with low internal friction 9 without lock, the full torque of the drive cannot be transmitted to the roadway, when the friction factor between a wheel and the road surface is smaller than that of the other wheel. If the friction factor of a wheel is close to zero, the entire Transferring driving force to the skidding wheel is a drive of the vehicle not possible.
Ausgleichgetriebe mit Sperre von Hand werden durch eie Klauenkupplung blockiert. In diesem Zustand sind Triebwerksschäden nicht auszuschlieben, wenn sich das Fahrzeug auf griffiger Fahrbahn befindet. Der Reifenverschleiß ist beträchtlich und ein erschwertes Lenken mit erhöhter Unfallgefahr die Folge. Ferner ist Csr größere Bedienungsaufwand zu bemängeln.Differentials with manual lock are operated by a dog clutch blocked. In this condition, engine damage cannot be ruled out if the vehicle is on a non-slip road surface. The tire wear is considerable and the result is difficult steering with an increased risk of accidents. Furthermore, Csr is larger To complain about operating effort.
Beim Ausgleichgetriebe mit großer innerer Reibung erzeugen Spreizkräfte zwischen liamellenbremsen ein lastabhängiges Sperrmoment und zwar um so stärker j größer das Antriebsmoment ist. Je nach Einstellung dieser Getriebe kann der Sperrwert entweder zu klein sein (geringe innere Reibung) oder sich bei großem Antriebsmoment der Vollsperrung nähren. Hierbei sind Nachteile wie bei nicht gelöster Handsperre möglich. Außerdem ist ein ständiger Verschleiß der Lamellen auch bei "normaler" Fahrt festzustellen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, alle diese Mängel auszuschließen, ohne daß ein erhöhter Kraftstoffverbrauch zu erwarten ist.In differential gears with high internal friction, spreading forces generate between disk brakes a load-dependent locking torque and all the more so j is greater the drive torque. Depending on the setting of this gear, the lock value either too small (low internal friction) or if the drive torque is high nourish the full closure. There are disadvantages here as if the hand lock is not released possible. In addition, there is constant wear of the lamellae even with "normal" Determine journey The invention is based on the object of all to exclude these deficiencies without expecting increased fuel consumption is.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Ausgleichgetriebe mit geringer innerer Reibung über seine Abtriebswellen durch ungleiche Zahnräder mit einer Begrenzungseinheit verbunden wird, deren Wirkungsweise im wesentlichen auf der Funktion von selbstumsteuernden Freiläufen beruht.This object is achieved according to the invention in that a differential gear with low internal friction via its output shafts due to unequal gears is connected to a limiting unit, the mode of operation of which is essentially is based on the function of self-reversing freewheels.
Bei dieser Konstruktion ist eine unabhängige Drehzahl beider Abtriebswellen bis zu einer vorgegebenen Toleranzgrenze gewährleistet. Wird diese überschritten, tritt automatisch die Drehzahldifferenzbegrenzung in Kraft. Stets wird das gesamte Drehmoment des Antriebs auf die Pahrbahn übertragen. Bei Umkehrung des Kraftflusses bleibt die formschlüssige Verbindung erhalten (Motorbremse). Alle Funktionen sind automatisch bei Vorwärts- und Rückwärtsfahrt wirksam.With this construction, both output shafts have an independent speed Guaranteed up to a specified tolerance limit. If this is exceeded, the speed difference limitation comes into effect automatically. Always the whole Transfer torque of the drive to the roadway. When the flow of force is reversed the positive connection is retained (motor brake). All functions are automatically effective when driving forwards and backwards.
Funktionsweise 1. Widerstand beider Abtriebswellen ist annähernd gleich, unabhängige Drehzahl in Grenzen erwünscht (Kurvenfahrt). How it works 1. The resistance of both output shafts is approximate equal, independent speed within limits desired (cornering).
Vom Ritzel(1) wird die Antriebskraft über das Tellerrad(2), die Hauptwelle(3) und das Stirnrad(4), die alle fest miteinander verbunden sind, auf das Stirnrad(5) übertragen. Von hier aus wird die Kraft über den Korb(10) und die Ausgleichkegelräder(11) gleichmäßig auf beide Abtriebswellen(12,13) verteilt. (Abb.1) Diese treiben zusätzlich die Begrenzungsräder(7,9,6,8) an, welche die Drehbewegung über die Klauen(14,15) der offenen Klauenkupplungen auf die Freileufverzahnungen(16) übertragen. Da diese sich durch die Ubersetzungsverhältnisse der Begrenzungsräder(7,6), bzw. (9,8) und der Stirnräder(4,5), schneller als die Sperrklinken(17) bewegen, ist die Verbindung zur Hauptwelle(3) unterbrochen.The drive force is obtained from the pinion (1) via the crown wheel (2), the main shaft (3) and the spur gear (4), which are all firmly connected to each other, on the spur gear (5) transfer. From here the force is transmitted via the basket (10) and the differential bevel gears (11) evenly distributed on both output shafts (12, 13). (Fig.1) These drift in addition the boundary wheels (7,9,6,8), which the rotary movement via the claws (14,15) of the open claw clutches are transferred to the freewheeling gears (16). This one by the transmission ratios of the limiting gears (7,6), or (9,8) and the spur gears (4,5), moving faster than the pawls (17), is the connection interrupted to the main shaft (3).
(Abb.3) 2. Abtriebswelle(12) ohne Widerstand (Rad schleudert) Der Kraftfluß Ritzel(1) - Abtriebswelle(12) erfolgt wie unter Nr. 1 beschrieben. Ebenso die zusätzliche Übertragung der Drehoewegung von der Abtriebswelle(12) zum Freilauf auf dem Tellerrad(2). Auch hier ist die Verbindung zur Hauptwelle(3) unterbrochen.(Fig.3) 2nd output shaft (12) without resistance (wheel spins) The flow of power from pinion (1) to output shaft (12) takes place as under No. 1 described. Likewise, the additional transmission of the rotary motion from the output shaft (12) for freewheeling on the crown wheel (2). Here, too, the connection to the main shaft (3) interrupted.
Die Abtriebswelle(13) kann jetzt nicht mehr vom Ausgleichgetriebe angetrieben werden. Die Drehbewegung der Freilaufverzahnung neigt zum Stillstand.The output shaft (13) can no longer be taken from the differential are driven. The rotation of the freewheel teeth tends to come to a standstill.
Der Kraftfluß für die Abtriebswelle(13) erfolgt jetzt von der Hauptwelle(3) zum Stirnrad(4) über die Bolzen(18) zu den Sperrklinken(17). Diese drücken in die Freilaufverzahnung(16) und treiben über die offene Klauenkupplung(14,15) die Begrenzungsräder(d) und (9) an, durch deren IJntersetzungEverhältnis die Abtriebswelle(13) mit geringerer Drehzahl als das Tellerrad(2) angetrieben wird. Die Mindestdrehzahl ist somit, bei gegebener Drehzahl des Tellerrades, begrenzt.The power flow for the output shaft (13) now takes place from the main shaft (3) to the spur gear (4) via the bolts (18) to the pawls (17). These press into the Freewheel teeth (16) and drive the limiting gears (d) via the open dog clutch (14,15) and (9), through their reduction ratio, the output shaft (13) with lower Speed than the ring gear (2) is driven. The minimum speed is thus, at given speed of the ring gear, limited.
Durch die bekannte Wirkungsweise des Ausgleichgetriebes ist die Höchstdrehzahl der Abtriebswelle(12) ebenfalls begrenzt.Due to the well-known mode of action of the differential gear, the maximum speed is the output shaft (12) is also limited.
Somit ist die max. Drehzahldifferenz beider Abtriebswellen durch die Übersetzungsverhältnisse im "Selbstbegrenzenden Differentialgetriebe" festgelegt.Thus, the maximum speed difference between the two output shafts is due to the Gear ratios specified in the "self-limiting differential gear".
3. Abtriebswelle(13) ohne Widerstand.3. Output shaft (13) without resistance.
Hierbei ist die Funktion sinngemä Nr.2.The function here is analogous to No. 2.
4. Umsteuerung (Drehrichtungsänderung).4. Reversal (change of direction of rotation).
Besondere Bestandteile dieser Erfindung sind die automatisch umsteuernden Freiläufe, durch welche eine problemlose Änderung der Drehrichtung des "Selbstbegrenzenden Differentialgetriebes" möglich ist Beschreibung des Preilaufs in Abb. 2, 3 und 4.Special components of this invention are the automatic reversing Freewheels, through which a problem-free change in the direction of rotation of the "self-limiting Differential gear "is possible Description of the pre-run in Fig. 2, 3 and 4.
Die Sperrklinken(17) sind über die Bolzen(18) mit den Zahnsegmenten(19) verbunden, welche in die Synchronverzahnung(20) des Hemmrings(21) greifen. Dieser wird durch seine unter Federdruck(22) stehenden Kugeln (23) leicht gegen das Hemmringiager(24) gebremst. C,as Hemmringlager ist fest mit dem Hauptlager (25) verbunden, welches mit seinem Fuß (26) am Getriebegehäuse (27) befestigt ist.The pawls (17) are connected to the toothed segments (19) via the bolts (18) connected, which engage in the synchronous toothing (20) of the escapement ring (21). This is easily pushed against the escapement bearing (24) by its balls (23) under spring pressure (22) braked. C, the escapement bearing is firmly connected to the main bearing (25), which is fastened with its foot (26) on the gear housing (27).
Dreht sich der Freilaufträger (Stirnrad(4)), so werden die Sperrklinken(17) durch die Bremswirkung des Hemmrings(21) in dieselbe Drehrichtung bewegt, bis sie ihre Sollstellung (Abb.3) erreicht haben. Bei größer werdenden Drehzahlen verlieren die Kugeln(23) ihre Bremswirkung durch Fliehkraft. Jetzt werden die Sperrklinken(17) selbst durch Fliehkräfte und durch hydraulische Kräfte (Getriebeöl) an der Synchronverzahnung(20), in Sollstellung gehalten.If the freewheel carrier (spur gear (4)) rotates, the pawls (17) by the braking action of the locking ring (21) moves in the same direction of rotation until it have reached their target position (Fig.3). Lose at increasing speeds the balls (23) their braking effect by centrifugal force. Now the pawls (17) even through centrifugal forces and hydraulic forces (gear oil) on the synchronous toothing (20), held in debit position.
Beim Umsteuern in eine andere Drehrichtung muß verhindert werden, daß sich die schneller drehende Freilaufverzahnung(16) mit den sich langsamer bewegenden Sperrklinken (17) beklemmt.When reversing in a different direction of rotation, it must be prevented that the faster rotating freewheel teeth (16) with the slower moving The pawls (17) are jammed.
Hierfür ist die offene Klauenkupplung vorgesehen, deren innere Klauen (15) mit der Freilaufverz&hnung(16) eine Einheit bilden und deren äußere Klauen(14) fest mit dem Begrenzungsrad(8) verbunden sind. Die Klauen(14,15) können sich ca. 600 gegeneinander verdrehen (Abb.3).The open claw coupling and its inner claws are provided for this purpose (15) form a unit with the freewheel gearing (16) and their outer claws (14) are firmly connected to the limiting wheel (8). The claws (14,15) can be approx. Turn 600 against each other (Fig.3).
Somit kann bei Drehrichtungsänderung der Freilaufträger (Stirnrad(4)) der Freilaufverzahnung(16) stets vorauseilen, so daß sich die Sperrklinken frei lösen können, um in ihre neue Sollstellung zu schwenken.Thus, when the direction of rotation is changed, the freewheel carrier (spur gear (4)) the freewheel teeth (16) always run ahead so that the pawls are free can solve to pivot into their new target position.
Beide Freiläufe und Klauenkupplungen bilden die "Begrenzungseinheit".Both freewheels and dog clutches form the "limiting unit".
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823214488 DE3214488A1 (en) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | Self-limiting differential |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19823214488 DE3214488A1 (en) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | Self-limiting differential |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3214488A1 true DE3214488A1 (en) | 1983-03-31 |
Family
ID=6161349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19823214488 Withdrawn DE3214488A1 (en) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | Self-limiting differential |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3214488A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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EP0913603A1 (en) * | 1997-10-28 | 1999-05-06 | Philippe Schlaubitz | Self-limiting differential |
DE102013018548B4 (en) | 2013-11-05 | 2018-09-13 | Georg Schreiber | The limited differential gearbox |
EP3913258A1 (en) * | 2020-05-22 | 2021-11-24 | Kontopoulos, Leonidas Kyros | Variable torque differential |
-
1982
- 1982-04-20 DE DE19823214488 patent/DE3214488A1/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
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